6444577 空気調和機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6444577

(24)【登録日】2018年12月7日

(45)【発行日】2018年12月26日

(54)【発明の名称】空気調和機

(51)【国際特許分類】

   F25B 49/02 20060101AFI20181217BHJP

【ＦＩ】

   F25B49/02 Z

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2018-551486(P2018-551486)

(86)(22)【出願日】2018年4月26日

(86)【国際出願番号】JP2018017098

【審査請求日】2018年9月28日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】316011466

【氏名又は名称】日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】薛 シュン

(72)【発明者】

【氏名】内藤 宏治

(72)【発明者】

【氏名】横関 敦彦

【審査官】 山田 裕介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２４０１０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｂ ４９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧縮機と室外熱交換器とを備えた室外ユニットと、
室内熱交換器と減圧装置とを備えた室内ユニットと、
前記室外ユニットと前記室内ユニットとを接続する配管と、を備え、
前記室外ユニットは、
前記圧縮機の吐出側と前記圧縮機の吸入側とを連通するバイパス経路と、
前記バイパス経路を開閉する開閉弁と、
前記圧縮機、前記減圧装置および前記開閉弁を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記圧縮機が停止した状態で前記開閉弁を開くことで、冷媒が蓄積された冷媒蓄積状態の前記圧縮機の吐出側から略真空状態の前記圧縮機の吸入側に、前記バイパス経路を介して冷媒を流通させるバイパス開放を実行し、前記バイパス開放における、前記圧縮機の吐出側の圧力と、前記圧縮機の吸入側の圧力変化および前記圧縮機の吸入側の圧力変化に要した時間の少なくとも一方と、に基づき、前記室外ユニットと前記室内ユニットとを接続する配管の容積を評価することを特徴とする空気調和機。

【請求項2】

請求項１に記載の空気調和機において、
前記制御装置は、前記バイパス開放を実行する前に前記減圧装置を全閉にした状態で、前記圧縮機を運転させ、前記圧縮機の吸入側の冷媒を前記圧縮機の吐出側に送る冷媒回収運転を実行することで、前記圧縮機の吸入側を前記略真空状態に、前記圧縮機の吐出側を前記冷媒蓄積状態にすることを特徴とする空気調和機。

【請求項3】

請求項１に記載の空気調和機において、
前記バイパス開放時に、前記バイパス経路における圧力差は、前記バイパス経路の入口における圧力の１／２以上であることを特徴とする空気調和機。

【請求項4】

請求項１に記載の空気調和機において、
前記バイパス開放の終了時における前記圧縮機の吸入側の圧力は、周囲温度に対応する飽和圧力より低いことを特徴とする空気調和機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、室外ユニットと室内ユニットとを接続する配管の容積を評価する手段を備えた空気調和機に関する。

【背景技術】

【0002】

空気調和機において、信頼性を向上するために、室外ユニットと室内ユニットとを接続する配管に応じて膨張弁等の制御パラメータを調整することが知られている。しかし、配管を直接に測ることが困難な場合（例えば、既設配管をそのまま利用し、空気調和機のみをリニューアルする場合）があるので、配管長さを間接的に評価する方法が提案されている。

【0003】

例えば、特許文献１に開示された従来技術では、空気調和機を冷房運転させ、圧縮機の吸入圧力と室内熱交換器の飽和圧力とから求めた低圧ガス管の圧力損失に基づいて、低圧ガス管の長さを算出することが提案されている。

【0004】

また、特許文献２に開示された従来技術では、冷房運転時に膨張弁の開度を強制的に変更させたときから、圧縮機の吐出ガス温度が所定温度に変化するまでの経過時間に基づいて、冷媒回路の配管長さを導出することが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６-１８３９７９号公報

【特許文献2】特開２００１-２８０７５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載の従来技術は、空気調和機に適切な冷媒量が封入され、冷房運転可能な場合に限り実施できる。言い換えれば、気温が低い時期や、冷媒の追加封入を行う前に、配管長さの評価ができない問題がある。

【0007】

また、特許文献１に記載の従来技術では、圧力損失は配管長さのみならず、配管の曲がり箇所の有無や管内を流れる冷媒の流速等様々な要因に影響される。そのため、低圧ガス管の長さを正しく評価するのに、少なくとも配管形状と管径を把握する必要があるが、既設配管の場合、調査することが極めて困難である。

【0008】

また、特許文献２に記載の従来技術では、膨張弁の開度を強制的に変更させたときから圧縮機の吐出ガス温度が所定温度に変化するまでの経過時間が、接続配管の熱容量の他に、圧縮機と熱交換器の熱容量、空気調和機が保有する冷媒量、周囲温度等にも影響される。しかし、空気調和機の容量や機種によって、搭載する圧縮機と熱交換器、そして、保有冷媒量が異なる。また、周囲温度は、空気調和機の設置場所や時期に左右される。そのため、配管長さの評価精度を確保するのが決して容易ではない。

【0009】

本発明は、前記従来の課題を解決するためになされたものであり、室外ユニットと室内ユニットとを接続する配管の容積を正確に評価することが可能な空気調和機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、圧縮機と室外熱交換器とを備えた室外ユニットと、室内熱交換器と減圧装置とを備えた室内ユニットと、前記室外ユニットと前記室内ユニットとを接続する配管と、を備え、前記室外ユニットは、前記圧縮機の吐出側と前記圧縮機の吸入側とを連通するバイパス経路と、前記バイパス経路を開閉する開閉弁と、前記圧縮機、前記減圧装置および前記開閉弁を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記圧縮機が停止した状態で前記開閉弁を開くことで、冷媒が蓄積された冷媒蓄積状態の前記圧縮機の吐出側から略真空状態の前記圧縮機の吸入側に、前記バイパス経路を介して冷媒を流通させるバイパス開放を実行し、前記バイパス開放における、前記圧縮機の吐出側の圧力と、前記圧縮機の吸入側の圧力変化および前記圧縮機の吸入側の圧力変化に要した時間の少なくとも一方と、に基づき、前記室外ユニットと前記室内ユニットとを接続する配管の容積を評価することを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、室外ユニットと室内ユニットとを接続する配管の容積を正確に評価することが可能な空気調和機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施形態に係る空気調和機の概略を示す全体構成図である。

【図2】本実施形態に係る配管容積を評価するプロセスを示すフローチャートである。

【図3】バイパス開放過程における吸入圧力変化を示すグラフである。

【図4】本実施形態の変形例に係る配管容積を評価するプロセスを示すフローチャートである。

【図5】バイパス開放過程における吸入圧力変化を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

まず、図１を参照して、本実施形態に係る空気調和機について説明する。図１は本実施形態に係る空気調和機の概略を示す全体構成図（サイクル系統図）である。
図１に示すように、空気調和機１は、室内ユニット１００と、室外ユニット２００と、室内ユニット１００と室外ユニット２００とを接続する配管５１，５２と、備えて構成されている。

【0014】

室内ユニット１００は、冷媒と室内空気とを熱交換させる室内熱交換器１１と、冷媒を減圧する室内膨張弁（減圧装置）１２と、室内熱交換器１１へ室内空気を供給する室内ファン１３と、配管５１を接続する接続口１４と、配管５２を接続する接続口１５と、を備える。

【0015】

室外ユニット２００は、冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器２１と、冷媒を減圧する室外膨張弁２２と、室外熱交換器２１へ外気を供給する室外ファン２３と、冷媒を圧縮する圧縮機２４と、蒸発器（室内熱交換器１１、室外熱交換器２１）で蒸発しきれなかった液冷媒を分離貯留するアキュムレータ２５と、冷媒の流れ方向を切り替える四方弁２６と、圧縮機２４から四方弁２６への流れを許容し、その逆の流れを阻止する逆止弁２９と、圧縮機２４の吐出側とアキュムレータ２５の吸入側とを連通するバイパス管（バイパス経路）２８と、バイパス管２８内の流れをコントロールする（バイパス管２８を開閉する）開閉弁２７と、を備える。

【0016】

また、空気調和機１の制御に必要な情報を収集するために、各種のセンサが用いられている。例えば、室外ユニット２００には、圧縮機２４の吐出側における冷媒圧力（以下、吐出圧力）を検出するための圧力センサ６６と、アキュムレータ２５の吸入側における冷媒圧力（以下、吸入圧力）を検出するための圧力センサ６５と、圧縮機２４の吐出側における冷媒温度を検出するための温度センサ６１と、室外熱交換器２１の出入口における冷媒温度を検出するための温度センサ６２、６３と、外気温度を検出するための温度センサ６４と、が設けられている。

【0017】

また、室外ユニット２００には、電気箱が設けられ、この電気箱内に制御装置７０が設けられている。制御装置７０は、室内膨張弁１２、開閉弁２７、温度センサ６１〜６４、圧力センサ６５，６６と電気的に接続されている。温度センサ６１〜６４、圧力センサ６５，６６は、制御装置７０へ、測定結果に応じた信号を送信する。室内膨張弁１２、開閉弁２７は、制御装置７０から送信される信号に基づいて動作する。この制御装置７０は、例えばマイコン（Microcomputer）と周辺回路とが基板に実装されて構成されている。マイコンは、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶された制御プログラムを読み出してＲＡＭ（Random Access Memory）に展開し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が実行することで各種処理が実現される。周辺回路は、Ａ／Ｄ変換器、各種モータの駆動回路、センサ回路等を有している。また、制御装置７０は、温度センサ６１〜６４に検出された各温度、圧力センサ６５によって検出された吸入圧力（圧縮機の吸入側の圧力）、圧力センサ６６によって検出された吐出圧力（圧縮機の吐出側の圧力）を取得する。

【0018】

次に、図１を参照しながら、空気調和機１の動作について説明する。図１において、実線矢印は冷房運転時の冷媒の流れ方向を示し、破線矢印は暖房運転時の冷媒の流れ方向を示している。

【0019】

冷房運転時には、室外熱交換器２１は凝縮器として機能し、室内熱交換器１１は蒸発器として機能する。冷媒は、実線矢印で示すように、圧縮機２４によって圧縮され、高圧高温のガス状態で吐出された後、四方弁２６を経て、室外熱交換器２１内で室外ファン２３によって送られた外気に熱を放出し凝縮する。そして、高圧中温の液状態となった冷媒は、室外膨張弁２２と、配管５２と、室内膨張弁１２とを通過し減圧され、低圧低温の気液二相状態に変化する。そして、気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器１１内で室内ファン１３によって送られた室内空気から熱を奪い蒸発し、低圧低温のガス状態となる。そして、ガス冷媒は、配管５１と四方弁２６とを経て、アキュムレータ２５に流入し、室内熱交換器１１で蒸発しきれなかった液冷媒が分離された後、圧縮機２４に吸入される。

【0020】

その一方で、四方弁２６によって冷媒の流れ方向を切り替えると、暖房運転となる。この場合、室外熱交換器２１は蒸発器として機能し、室内熱交換器１１は凝縮器として機能する。冷媒は、破線矢印で示すように、圧縮機２４、四方弁２６、配管５１、室内熱交換器１１、室内膨張弁１２、配管５２、室外膨張弁２２、室外熱交換器２１、四方弁２６、アキュムレータ２５、圧縮機２４の順に状態変化をしながら空気調和機１内を循環する。

【0021】

以下、本発明の特徴とする配管容積の評価方法について図２および図３を参照（適宜図１を参照）して説明する。図２は本実施形態に係る配管容積を評価するプロセスを示すフローチャート、図３はバイパス開放過程における吸入圧力変化を示すグラフである。

【0022】

一般的に、空気調和機１の出荷時には、室外ユニット２００内に予め一定の冷媒が封入されている。また、空気調和機１の据付が終了した後にも、必要に応じて冷媒の追加封入が行われる。例えば、配管の長さが指定長さ以下であれば、冷媒の追加は不要であり、指定長さを超えると、冷媒の追加が必要になる。このような事情に鑑みて、空気調和機１が冷媒を保有する状態で配管容積評価を行うプロセスについて説明する。

【0023】

図２に示すように、ステップＳ１０において、制御装置７０は、冷媒回収運転を実行する。すなわち、制御装置７０は、圧縮機２４を起動する前に、四方弁２６を図１中の破線で示す状態に切り替え、室内膨張弁１２と開閉弁２７とを全閉状態にする。これによって、室内熱交換器１１と、配管５１とからなる圧縮機吐出側（圧縮機２４の吐出側）は、配管５２と、室外熱交換器２１と、アキュムレータ２５と、圧縮機２４とからなる圧縮機吸入側（圧縮機２４の吸入側）から、遮断される。そして、制御装置７０は、圧縮機２４を運転させ、圧縮機吸入側の冷媒を、圧縮機吐出側に送り込む。これにより、冷媒の圧力が、圧縮機吐出側で上昇し、圧縮機吸入側で低下する。

【0024】

ステップＳ２０において、制御装置７０は、圧力センサ６５で検出される吸入圧力Ｐｓ（圧縮機吸入側の圧力）が所定圧１、例えば、０．３ＭＰａ以下であるか否かを判定する。制御装置７０は、吸入圧力が所定圧１以下ではないと判定した場合には（Ｓ２０、Ｎｏ）、圧縮機吸入側の冷媒を回収し、圧縮機吐出側に送る処理を継続する。また、制御装置７０は、吸入圧力が所定圧１以下であると判定した場合には（Ｓ２０、Ｙｅｓ）、ステップＳ３０の処理に進む。なお、所定圧１は、圧縮機２４を保護することができる最低値（圧縮機２４が壊れることがない最低値）に設定されることが望ましい。

【0025】

ステップＳ３０において、制御装置７０は、圧縮機２４を停止する。これにより、圧縮機吐出側において冷媒が蓄積された状態である冷媒蓄積状態になり、圧縮機吸入側において冷媒をほぼ保有しない状態である略真空状態になる。なお、圧縮機吸入側に残留する冷媒の評価精度への影響を抑えるために、冷媒回収運転終了時の吸入圧力を、空気調和機１が運転可能な範囲内で低く設定すればよい。また、室外ユニット２００に複数台の圧縮機２４を備えた空気調和機の場合には、すべての圧縮機を運転させればよい。

【0026】

ステップＳ４０において、制御装置７０は、バイパス開放を実行する。すなわち、制御装置７０は、開閉弁２７を開くとともに、時間カウントを開始する（タイマをスタートする）。この場合、開閉弁２７を開くことによって、空気調和機１内の冷媒のほとんどを収容し、圧力の高い圧縮機吐出側から、バイパス管２８を介して、冷媒をほとんど保有しない（略真空状態の）圧縮機吸入側へ、冷媒が流れる。そして、圧縮機吸入側の冷媒が増加するにつれて、圧力センサ６６で検出される吐出圧力Ｐｄ（圧縮機２４の吐出側の圧力）が低下し、圧力センサ６５で検出される吸入圧力Ｐｓ（圧縮機２４の吸入側の圧力）が上昇する。

【0027】

このようなバイパス開放過程においては、一定の時間間隔、例えば1秒ごとに、各センサの検出値を取得し、所定の記憶装置（メモリ）に記憶する。なお、各センサとは、圧力センサ６５，６６、温度センサ６１，６２，６３，６４である（図１参照）。なお、温度センサ６１，６２，６３からは、冷媒の状態（例えば、ガス状態であるのか、気液二相状態であるのか）を確認することが可能であり、必要に応じて適宜選択して使用すればよい。

【0028】

ステップＳ５０において、制御装置７０は、圧力センサ６５で検出された吸入圧力Ｐｓが所定圧２以上であるか否かを判定する。制御装置７０は、吸入圧力が所定圧２以上であると判定した場合には（Ｓ５０、Ｙｅｓ）、ステップＳ６０の処理に進み、吸入圧力が所定圧２以上ではないと判定した場合には（Ｓ５０、Ｎｏ）、ステップＳ５０の処理を繰り返す。なお、所定圧２は、開閉弁２７の開弁からの時間カウントを終了して、配管容積の評価に移行するための閾値である。

【0029】

ここで、図３に示すように、配管容積が小さい場合には（破線参照）、吸入圧力Ｐｓが所定圧２まで上昇するのに必要な時間ｔ１は短くなり、配管容積が大きい場合には（実線参照）、吸入圧力Ｐｓが所定圧２まで上昇するのに必要な時間ｔ２は長くなる（ｔ１＜ｔ２）。

【0030】

そして、図２に戻って、ステップＳ６０において、制御装置７０は、配管容積評価を実行する。すなわち、ステップＳ４０のバイパス開放過程で取得した各センサ（圧力センサ６５，６６、温度センサ６４）の検出値を用いて、配管５２の容積を評価する。

【0031】

具体的には、圧縮機２４と接続口３１との間の配管は、冷媒回収運転時に圧縮機２４から吐出された高温ガスによって加熱されている。このため、圧縮機吐出側からバイパス管２８へ流れる冷媒は、一定の時間内でガス状態に保たれる。このように冷媒がガス状態に保たれるのは、例えば、圧縮機２４が熱容量の大きい鉄製であり、また配管５１が熱容量の大きい銅製であり、圧縮機２４および配管５１が冷えにくいことによる。

【0032】

ここで、バイパス管２８における圧力差ΔＰ（＝吐出圧力Ｐｄ−吸入圧力Ｐｓ）が、バイパス管２８の入口圧力（＝吐出圧力Ｐｄ）の１／２以上であれば、単位時間当たりにバイパス管２８を通過する冷媒の量は、入口圧力と入口温度にのみ依存する。入口圧力は、圧力センサ６６によって検出され、吐出圧力Ｐｄに対応する。入口温度は、温度センサ６１によって検出され、吐出温度Ｔｄに対応する。

【0033】

つまり、ある経路を流れる流体がガスの場合、一般的に圧力差ΔＰが入口圧力の１／２より小さいとき、流量Ｑは、（ΔＰ・Ｐｍ）／（Ｇ・Ｔ）に比例するが、圧力差ΔＰが入口圧力の１／２以上であると、閉塞流れになり、流量Ｑは、Ｐ１／（Ｇ・Ｔ）に比例する。ここでＰｍは平均絶対圧力（（Ｐ１＋Ｐ２）／２）、Ｇは比重、Ｔは温度、Ｐ１は入口圧力、Ｐ２は出口圧力である。また、比重Ｇは、圧力と温度とから見積もることができる。

【0034】

したがって、バイパス管２８における圧力差ΔＰを、バイパス管２８の入口圧力（＝吐出圧力Ｐｄ）の１／２以上にすることで、比較的簡易な式（吐出圧力（入口圧力）Ｐｄおよび吐出温度（入口温度）Ｔｄ）によって流量（バイパス管２８を通過する冷媒量）を見積もることができる。つまり、圧縮機吸入側へ流れる冷媒量を簡単、かつ、正確に見積もることが可能になる。

【0035】

一方で、圧縮機吸入側においては、冷媒圧力（＝吸入圧力Ｐｓ）が外気温度（周囲温度）に対応する飽和圧力より低ければ、つまり冷媒温度が外気温度より低いので、冷媒が凝縮することがなく、ガス状態に保たれる。このように冷媒がガス状態に保たれることで、圧縮機吸入側の冷媒の増加に伴う圧力の上昇（吸入圧力の変化）は、容積にのみ影響されることになる。すなわち、図３に示すように、配管容積が小さい場合には、吸入圧力Ｐｓの上昇が早くなり、配管容積が大きい場合には、吸入圧力Ｐｓの上昇が遅くなる。なお、図３に示す経過時間ｔ１，ｔ２は、圧力変化（所定圧２−所定圧１）に要した時間に相当する。ちなみに、冷媒の凝縮が発生し、気液二相状態になると、圧縮機吸入側の冷媒が増加しても、冷媒圧力が飽和圧力に保たれる、すなわち変化しなくなるので、配管容積を精度よく評価することができない恐れがある。よって、配管容積の評価精度を確保するために、バイパス開放終了時の圧縮機吸入側圧力に相当する所定圧２が外気温度に対応する飽和圧力を超えないように設定する。要するに、所定圧２は、バイパス管２８における圧力差ΔＰがバイパス管２８の入口圧力（＝吐出圧力Ｐｄ）の１／２以上であり、かつ、温度センサ６４によって検出される外気温度に対応する飽和圧力より低くなるように設定される。

【0036】

したがって、ステップＳ４０のバイパス開放過程における、前記した吸入圧力の変化（吸入圧力変化）と、前記した圧縮機吐出側から圧縮機吸入側へ流れる冷媒量とから、配管５２と、室外熱交換器２１と、アキュムレータ２５と、圧縮機２４とからなる圧縮機吸入側の容積を求めることができる。ここで、室外熱交換器２１と、アキュムレータ２５と、圧縮機２４の各容積は既知であるため、求めた圧縮機吸入側の容積から、これら室外熱交換器２１と、アキュムレータ２５と、圧縮機２４の各容積を差し引くことで、配管５２の容積（配管容積）を求めることができる。また、配管５２の管径が分かれば、配管５２の長さ（配管長さ）を算出できる。なお、配管５２の長さは、配管５１の長さと同じである。

【0037】

前記したように、圧力差ΔＰが入口圧力の１／２以上である場合、一定の時間で、圧縮機吐出側から圧縮機吸入側へ流れる冷媒量は、入口圧力（＝吐出圧力）と温度（＝吐出温度）に依存する。一方、圧縮機吸入側の圧力変化（吸入圧力変化）は、容積と、保有冷媒の増加量（＝圧縮機吐出側から圧縮機吸入側へ流れる冷媒量）と、に左右される。これらによって、圧縮機吸入側の容積は、吸入圧力変化と、吸入圧力変化に要した時間と、吐出圧力と、吐出温度との関数で表現できるので、この関係を予め求めておくことで、配管５２の容積を比較的簡単に評価できる。

【0038】

例えば、配管容積をＶ＝ｆ（Ｐｄ，Ｔｄ，ΔＰｓ，ｔ）で表すことができる。なお、Ｐｄは、吐出圧力を示し、圧力センサ６６によって検出される値である。Ｔｄは、吐出温度を示し、温度センサ６１によって検出される値である。ΔＰｓは、吸入圧力の変化を示し、圧力センサ６５によって検出される値の変化である。ｔは、開閉弁２７を開いてからの経過時間を示す。

【0039】

なお、吐出温度Ｔｄは、他のパラメータより影響が小さいので、必要とする精度によって採用するか否かを判断すればよい。また、吐出圧力Ｐｄは、装置によって、また、保有している冷媒量によって異なるものであり、コントロールできないものである。そこで、吸入圧力変化と、この吸入圧力変化に要した時間とについては、最初にその機器に合わせて設定すると、いずれか一つが一定になって、所定値が与えられる。つまり、図３に示すように、吸入圧力Ｐｓが所定圧２に設定される。これにより、前記した式より、吐出圧力Ｐｄと時間ｔによって容積が求められる。

【0040】

そして、ステップＳ７０において、制御装置７０は、評価結果を表示する。例えば、空気調和機１の表示部に、配管５２の容積の推定値を表示する。なお、表示部は、室外ユニット２００内部の電気箱の基板に設けられたＬＥＤに表示してもよく、空気調和機１のリモコンの液晶画面に表示してもよい。

【0041】

本発明では、配管容積の評価に用いる圧縮機吸入側の圧力変化は、配管の容積と、保有冷媒の増加量（圧縮機吐出側から圧縮機吸入側へ流れる冷媒量）にのみ依存するため、配管形状等の詳細な仕様を把握する必要がない。また、適切な冷媒が封入されていなくても、気温が低くても、冷媒回収と配管容積評価を実行できる。さらに、配管容積の評価に必要なパラメータを少なくできるので、センサの検出誤差が評価精度に与える影響を抑制できて、配管容積を正確に評価できる。

【0042】

以上説明したように、本実施形態の空気調和機１では、圧縮機２４と室外熱交換器２１とを備えた室外ユニット２００と、室内熱交換器１１と室内膨張弁１２とを備えた室内ユニット１００と、室外ユニット２００と室内ユニット１００とを接続する配管５１，５２と、を備える。室外ユニット２００は、圧縮機２４の吐出側と圧縮機２４の吸入側とを連通するバイパス管２８と、バイパス管２８を開閉する開閉弁２７と、圧縮機２４、室内膨張弁１２および開閉弁２７を制御する制御装置７０と、を備える。制御装置７０は、圧縮機２４が停止した状態で開閉弁２７を開くことで、冷媒が蓄積された冷媒蓄積状態の圧縮機２４の吐出側から略真空状態の圧縮機２４の吸入側に、バイパス管２８を介して冷媒を流通させるバイパス開放を実行する。バイパス開放における、圧縮機２４の吐出圧力Ｐｄと圧縮機２４の吸入圧力変化ΔＰｓに要した時間ｔとに基づき、室外ユニット２００と室内ユニット１００とを接続する配管５１，５２の容積を評価する（容積を求める）。これによれば、少ないパラメータで、配管５１，５２の容積を正確に評価する（求める）ことができる。

【0043】

また、本実施形態では、制御装置７０が、バイパス開放を実行する前に室内膨張弁１２を全閉にした状態で、圧縮機２４を運転させ、圧縮機２４の吸入側の冷媒を圧縮機２４の吐出側に送る冷媒回収運転を実行することで、圧縮機２４の吸入側を略真空状態に、圧縮機２４の吐出側を冷媒蓄積状態にする。これにより、配管容積の評価を適切に行うことができる。

【0044】

また、本実施形態では、バイパス開放時のバイパス管２８における圧力差ΔＰが、バイパス管２８の入口における圧力（圧縮機吐出側圧力）の１／２以上である。これにより、圧縮機吸入側に流れる冷媒量をパラメータの少ない簡単な計算式で見積もることができるので、配管の評価精度を高めることができる。

【0045】

また、本実施形態では、バイパス開放の終了時における圧縮機２４の吸入圧力Ｐｓが、外気温度（周囲温度）に対応する飽和圧力（所定圧２）より低く設定される。これにより、冷媒がガス状態に保たれるので、配管の評価精度を高めることができる。

【0046】

なお、前記した実施形態では、空気調和機１として、室外ユニット１台と室内ユニット１台とを接続した構成を例示して説明したが、この変形例として、室外ユニット１台に複数台の室内ユニットを接続した構成、複数台の室外ユニットと複数台の室内ユニットとを接続した構成に適用してもよい。

【0047】

図４は本実施形態の変形例に係る配管容積を評価するプロセスを示すフローチャート、図５はバイパス開放過程における吸入圧力変化を示すグラフである。なお、図４では、図２のフローチャートのステップ５０に替えてステップＳ５１としたものであり、以下では、異なる部分のみ説明する。

【0048】

図４に示すように、ステップＳ５１において、制御装置７０は、バイパス開放を開始してから（開閉弁２７を開いてから）の経過時間が所定時間となったか否かを判定する。制御装置７０は、所定時間が経過していないと判定した場合には（Ｓ５１，Ｎｏ）、ステップＳ５１の処理を繰り返し、所定時間が経過したと判定した場合には（Ｓ５１，Ｙｅｓ）、ステップＳ６０の処理に進む。なお、所定時間は、時間カウントを終了して、配管容積の評価に移行するための閾値であり、バイパス開放終了時のバイパス管２８における圧力差ΔＰが、バイパス管２８の入口における圧力（圧縮機吐出側圧力）の１／２以上を満たすように設定される。

【0049】

そして、ステップＳ６０の配管容積評価では、例えば、配管容積Ｖを、Ｖ＝ｆ（Ｐｄ，Ｔｄ，ΔＰｓ，ｔ）の関数によって表すことができる。なお、ｔは、吸入圧力変化に要した時間を示し、タイマによって検出される値である。

【0050】

図５に示すように、開閉弁２７を開いてからの経過時間ｔ３が設定されると、経過時間ｔ３における吸入圧力の変化ΔＰｓ１，ΔＰｓ２が求められる。例えば、配管容積が小さい場合には、吸入圧力変化ΔＰｓ１は大きくなり、配管容積が大きい場合には、吸入圧力変化ΔＰｓ２は小さくなる。すなわち、容積の小さい方が吸入圧力の上昇は速くなり、開閉弁２７の開弁から一定の時間（経過時間ｔ３）の間に、より大きな圧力変化を示す。なお、時間ｔ３は、時間ｔ３が経過したときの吸入圧力Ｐｓ（バイパス開放の終了時における圧縮機吸入圧力）が周囲温度に対応する飽和圧力より低くなるように設定する。

【0051】

このように、図４および図５に示す実施形態では、圧縮機吸入側の圧力変化ΔＰｓ（ΔＰｓ１、ΔＰｓ２）に要した時間ｔ３を設定することで、前記した関数により、吸入圧力変化ΔＰｓと吐出圧力Ｐｄとで配管５１，５２の評価を正確に行うことができる。

【0052】

なお、前記実施形態では、図２および図４において、冷媒回収運転を実行した場合を例に挙げて説明したが、冷媒回収運転を実行しないで、配管容積の評価を行うようにしてもよい。例えば、室内ユニット１００が冷媒蓄積状態であり、この室内ユニット１００に、略真空状態の室外ユニット２００が接続された場合である。この場合には、冷媒回収運転（ステップＳ１０〜Ｓ３０）を実行することなく、バイパス開放運転（ステップＳ４０）から始めることができる。

【0053】

また、圧縮機２４の吸入圧力変化ΔＰｓと、圧縮機２４の吸入圧力変化ΔＰｓに要した時間ｔのいずれも設定せず、圧縮機２４の吐出圧力Ｐｄと、圧縮機２４の吸入圧力変化ΔＰｓと、圧縮機２４の吸入圧力変化ΔＰｓに要した時間ｔと、に基づき、配管容積を評価してもよい。

【符号の説明】

【0054】

１ 空気調和機
１１ 室内熱交換器
１２ 室内膨張弁（減圧装置）
１３ 室内ファン
１４、１５ 接続口
２１ 室外熱交換器
２２ 室外膨張弁
２３ 室外ファン
２４ 圧縮機
２５ アキュムレータ
２６ 四方弁
２７ 開閉弁
２８ バイパス管（バイパス経路）
２９ 逆止弁
３１，３２ 接続口
５１，５２ 配管
６１，６２，６３，６４ 温度センサ
６５，６６ 圧力センサ
７０ 制御装置
１００ 室内ユニット
２００ 室外ユニット
Ｐｄ 吐出圧力（圧縮機の吐出側の圧力、バイパス経路の入口における圧力）
Ｐｓ 吸入圧力（圧縮機の吸入側の圧力）
ΔＰ 圧力差

【要約】

制御装置（７０）は、室内膨張弁（１２）を閉じた状態で圧縮機（２４）を運転して、冷媒を圧縮機吸入側から圧縮機吐出側に送り、圧縮機吐出側を冷媒蓄積状態、圧縮機吸入側を略真空状態にする。そして、圧縮機（２４）を停止した状態で開閉弁（２７）を開くことで、圧縮機吐出側から圧縮機吸入側に、バイパス管（２８）を介して冷媒を流通させるバイパス開放を実行する。このバイパス開放において、吸入圧力が所定圧に到達したところで、圧縮機吐出側の圧力と、圧縮機の吸入圧力変化および圧縮機の吸入圧力変化に要した時間の少なくとも一方と、に基づき、配管容積を評価する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】